Molybdän(VI)-oxid

1778 gelang es Carl Wilhelm Scheele aus Molybdänglanz durch Behandlung mit Salpetersäure Molybdän(VI)-oxid herzustellen. 1782 reduzierte Peter Jacob Hjelm das Oxid mit Kohle zum elementaren Molybdän.

In der Natur kommt es in Form des seltenen Minerals Molybdit vor.

Molybdän(VI)-oxid wird industriell durch Oxidation von Molybdän(IV)-sulfid gewonnen:

${\displaystyle \mathrm {2\ MoS_{2}+7\ O_{2}\longrightarrow 2\ MoO_{3}+4\ SO_{2}} }$

Im Labor kann es auch durch Reaktion von Ammoniumheptamolybdat und Salpetersäure[1] bzw. aus Natriummolybdat und Perchlorsäure gewonnen werden, wobei jeweils Molybdän(VI)-oxid-dihydrat entsteht:[4]

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}MoO_{4}+H_{2}O+2\ HClO_{4}\longrightarrow MoO_{3}\cdot 2H_{2}O+2\ NaClO_{4}} }$

Das entstehende Dihydrat wandelt sich leicht in das Monohydrat um. Beide Hydrate haben in reinem Zustand eine hellgelbe Farbe. Oberhalb von 450 °C setzten sich diese zum Anhydrid um.

Sublimiert-nadelige Kristalle von Molybdän(VI)-oxid

Molybdän(VI)-oxid liegt als weißes Pulver vor, das sich beim Erhitzen gelb färbt und nach dem Erkalten wieder farblos wird. Es hat die Verhältnisformel MoO₃, einen Schmelzpunkt von 795 °C und einen Siedepunkt von 1155 °C.[1] Molybdän(VI)-oxid ist in Wasser schwerlöslich, geht jedoch in alkalischer Lösung in Molybdat-Ionen MoO₄²⁻ über. In verdünnter Lösung kann man dieses durch Ansäuern in die Molybdänsäure H₂MoO₄ überführen.

Es hat einen relativ hohen Dampfdruck. Es sublimiert deshalb ab ca. 700 °C merklich, wobei sich glänzend-farblose kristalline Flitter bilden.[1]

Molybdän(VI)-oxid besitzt eine orthorhombische Kristallstruktur. Es besteht aus Schichten von verzerrten MoO₆-Oktaedern in einem orthorhombischen Kristall.[1] Die Oktaeder sind an den Kanten verbunden und bilden Ketten, die über Sauerstoff-Atome verbunden sind und Schichten bilden.

Molybdän(VI)-oxid ist der Ausgangsstoff für die Synthese der meisten anderen Molybdänverbindungen, es dient als Emaillezusatz und zur Herstellung von reinem Molybdän (z. B. durch Reduktion mit Wasserstoff).

${\displaystyle \mathrm {MoO_{3}+3\ H_{2}\longrightarrow Mo+3\ H_{2}O} }$

Es ist auch ein Katalysator (Molybdäntrioxid-Pulver auf Aluminiumoxid) für Hydroformier-, Alkylierungs-, Entschwefelungs- und Crackprozesse in der Petrochemie und bei der Herstellung von Acrylnitril.

Die IARC stufte Molybdän(VI)-oxid im Jahr 2017 als möglicherweise krebserzeugend ein.[5]

1. Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1544.
2. Eintrag zu Molybdän(VI)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 3. Januar 2023. (JavaScript erforderlich)
3. Eintrag zu Molybdenum trioxide im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
4. Heynes, J. B. B.; Cruywagen, J. J.: Yellow Molybdenum(VI) Oxide Dihydrate. In: Inorganic Syntheses, 24, 1986, S. 191. ISBN 0-471-83441-6.
5. N. Guha, D. Loomis, K. Z. Guyton, Y. Grosse, F. El Ghissassi, V. Bouvard, L. Benbrahim-Tallaa, N. Vilahur, K. Muller, K. Straif: Carcinogenicity of welding, molybdenum trioxide, and indium tin oxide. In: The Lancet Oncology. Band 18, Nummer 5, Mai 2017, S. 581–582, doi:10.1016/S1470-2045(17)30255-3, PMID 28408286.